智慧社區應急服務管理系統構建淺析

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摘要：突發事件的應急管理是一項多因素的復雜工程，需要多方面協調配合來構成應急管理體系，并且通常需要耗費相當大的人力和物力且不容易達到理想效果。文中構建了智慧社區應急服務管理系統，運用大數據技術、物聯網技術、云平臺技術三項主流技術實現了智慧社區的風險監測、應急保障、應急反應等功能。三項技術三位一體，能夠與指揮控制管理系統、社區應急管理系統、網格化管理系統等系統數據進行連接，做到及時發現風險、及時上報、及時處理，實現“風險監測—數據上傳—啟用應急預案—應急處理—應急善后處置—行動評估”一套完整的事件處理流程。此系統的構建可以大大加強對風險的實時監測、實時處理、實時信息資源共享等能力，會在很大程度上提高社區智能化應急服務管理水平。

關鍵詞：智慧社區；應急管理；系統設計；大數據；物聯網；云平臺；平臺架構

0引言

近些年，物聯網、大數據等高端技術得到快速發展，并且從以前的高端化逐漸向民用化發展。智慧社區作為物聯網+大數據的新興產物，是最貼近人們生活的一項應用。智慧社區、智慧城市、智慧大眾的構想是由政府提出的，國家主席習近平在2020年3月視察浙江期間強調了要重視智慧城市建設的必要性，是推動城市智能化的必經之路。智慧社區應急服務管理系統主要是依靠物聯網、大數據、云計算等前沿的新興技術作為支撐建立的一個智能平臺，為居民、管理員提供了涵蓋諸多方向的服務[1]，是一種集數字化、信息化、社會管理服務為一體的新形態智慧社區[2]。關于智慧城市的定義，各方學者擁有不同的觀點。IBM認為，所謂智慧城市是可以利用當下先進的技術來控制社會的日常運轉，并且在醫療、教育、生產、生活方面做出智能化的響應，從而進一步提升民眾的生活質量[3]。雖然我國智慧社區觀念從提出到具體實現時間較長，但是相關的研究從未間斷。馬捷等[4]提出以多源數據框架為根本建立智慧運營體系，負責數據的收集、分析、管理和共享，通過多部門聯合行動，提升協作能力。智慧城市的數據和行政信息系統、互聯網應用等都有接口，確?？梢詾楦鞣N對象提供服務[5]。智慧社區的建設實質上是由傳統管理向智能化方向的轉型，具有非常重要的意義[6]。近年來，我國許多城市都做出了向智慧家園、智慧城市改造推進的計劃，目前絕大多數的小區已經基本實現了電子門禁、智能充電等設施的線下使用，也受到了不少好評。以往的管理手段是以部門為單位逐層審批、逐層上報，效率低下，尤其是在新冠疫情防控面前，耗時且費力，信息采集效率低，存在重復收集、重復上報、信息獨立不聯通、應急處置以及應急預案不足等情況，需要通過資源整合和互補、提高協同能力來實現智慧應用[7]。目前發展勢頭正旺的智慧城市系統能夠極大地解決傳統管理方式所存在的問題，應該抓住發展的關鍵點，加強相關主流技術的應用，體現出智能化發展所帶來的便利，使城市發展得到質的飛躍[8-10]。本文主要針對傳統管理手段所存在的信息孤島、采集和上報效率低、執行力低等問題，通過大數據、物聯網、云計算相結合的方式，在數據的收集、分析、處理和共享方面做出了極大的優化。本文從系統對數據的收集、分析、共享以及三種新興技術結合的功能應用、智能化的具體體現等方面進行了技術研究和可行性分析，目的是使智慧社區系統能夠更加完善，更好地帶動智慧城市的發展建設。

1智慧應急管理系統應用技術

面對著成千上萬組數據的流入，大數據技術的智能快速分析、自動分類、條件挖掘信息等功能可以對智慧應急管理系統的數據存儲服務器里面的數據進行快速定位、智能劃分，在最短的時間內提取出所需要的信息；同時，可以構建一個信息共享平臺，覆蓋范圍廣，能夠解決傳統模式中所出現的數據孤島等問題。云計算技術有著強大的數據分析計算能力，其獨特的分布式計算方式能夠完美地與大數據相融合，做到數據實時上傳、實時計算、實時更新。在智慧應急管理系統中面對大量的數據需要處理，云計算技術可以依靠其優勢對數據進行快速計算、靈活選取，方便快捷，能夠為系統提供高效的數據處理支持。物聯網技術在應急管理系統中起到承上啟下的作用，通過感知層的設備，如紅外探測儀、攝像頭、人臉識別等信息收集設備，對數據進行收集，然后通過網絡上傳至服務器，服務器得到命令后做出響應，再通過網絡將指令信息反饋給用戶端，從而實現智能化管理。智慧應急管理系統與三大技術的關聯如圖1所示。

2智慧社區應急管理系統平臺架構

2.1智慧社區系統整體架構

智慧應急管理系統總體框架是通過感知層、網絡層、設施層來對信息進行收集、分析、上傳等操作，以社區信息數據庫作為支撐，通過技術對數據層的信息進行處理后反饋到應用層上進行后續操作，如圖2所示。應用層：作為系統的最頂層，是通過對感知層的信息進行技術處理后提供科學的數據分析和結果，然后通過不同的接口方式展現給用戶，其中包括了社區網格化管理、社區智能物業、社區綜合監管、社區智能決策等。數據層：負責數據收集以后的整理，通過歸類、比對、分析為決策提供依據，是應用層展現到用戶端面前的數據支撐，其中包括數據收集、數據比對、數據分析、數據上傳、得出結果、數據入庫記錄和數據共享等流程。平臺層：主要包含系統所用到的技術平臺，如大數據平臺、物聯網平臺、網絡服務平臺、云計算平臺等，系統的流暢運行均是建立在以上平臺所提供的服務下的。網絡層：是信息傳遞的核心，也是物聯網技術的核心層面，相當于系統整體的心臟，是將感知層收集到的信息正確地經過技術處理后穩定地展現在用戶端的核心技術；通常情況下信息傳遞方式有無線網絡、GPS等。感知層：負責數據的收集，通過攝像頭、紅外檢測儀等基礎設備對信息進行采集和上傳，主要用到的信息收集設備有紅外檢測儀、攝像頭、門禁、電子手環、傳感器、二維碼RFID以及激光掃描等。

2.2智慧社區應急管理系統技術架構

智慧社區應急管理系統在多種通信渠道共存的基礎下展現出了多功能、受用面積廣、自動化和更加智能化等特點。憑借物聯網技術的優勢和大數據+云計算對數據的挖掘和分析處理能力，智慧應急管理系統的預警監測和現場的指揮調度響應能力都是傳統模式無法比擬的。其系統功能技術架構如圖3所示。用戶層：主要提供給社區安保、物業人防體系、應急部門等有需求的相關領域。應用層：主要從多個方面進行應急管理的設計，有日常監測、突發事件防控、應急預案等多個功能。與傳統模式下在事發之后才能夠發現和解決問題相比，該預警監測系統彌補了這一不足，能夠做到提早發現、提早行動，大大降低了險情的發生概率，即使發生了險情也可以第一時間采取預案行動。該層使用了MVC技術，主要運用分層的思想，大大降低了耦合，使系統更加靈活、擴展性更好，用戶的體驗也更好。數據層：負責對基礎層產生的信息進行收集和合理地分配存儲，主要流程有數據整合、數據存儲、數據計算、數據分析，主要采用了MySQL和Oracle數據庫相結合的方式，并且使用分布式緩存技術以及數據庫的高可用性方案，分為主數據庫和鏡像數據庫，當主數據庫宕機時鏡像數據庫會由只讀數據重置為讀寫數據，可以很好地避免因突發情況導致數據的丟失，大大提高了系統的穩定性和可靠性。通信層：通過網絡將基礎層和數據應用層相互連接，做到信息的實時傳輸，傳輸網絡有4G/5G網絡、藍牙、無線局域網、無線遠距通信GPRS等。感知層：負責數據信息的收集，并通過物聯網技術上傳數據進行數據分析存儲，然后對收集的數據進行判斷后做出相應的決策。感知設備通常有移動終端數據輸入、電子手環、激光掃描儀、APP端信息輸入、紅外檢測儀、地磁感應等?；A層：主要包含系統所需要的技術以及硬件設備，是系統的基礎技術支持和硬件支持。

3智慧社區應急管理系統應用架構

3.1智慧社區應急管理系統應用架構部署

智慧社區應急管理系統通過有效的傳輸網絡將所需的多元素信息服務與用戶終端、多種服務器、感知層基礎設備以及社區街道派出所等網絡接口相連接，為社區智能應急管理提供更可靠、更安全的智能化手段，營造更為可靠的生活環境。智能社區應急管理系統應用架構如圖4所示。

3.2系統功能模塊設計

智慧社區應急管理系統分為應急防控、應急預案、應急保障、應急反應、指揮調度、應急善后處理六大子系統。每個系統對應著各自的功能模塊，在應急管理實現中都是必不可少的。各子系統可相互獨立工作，因此該系統的穩定性和適應性較高。系統功能結構如圖5所示。（1）應急防控子系統：是應急管理系統實現實時監測、提前預警、提前行動的基礎，也是應急管理系統的核心。該系統監測范圍覆蓋面較廣，不僅有針對新冠疫情的監測，甚至對居民日常生活中每一處可能發生危險的地方都能監測，如預防火災方面的熱源監測、社區突發事件的安保監測；攝像頭識別匹配更是可以將每個人的信息從數據庫中調出進行分析，以確保民眾的日常安全。該子系統主要包含了熱源監測、煙霧監測、電車充電監測、居民體溫監測、日常安保監測等模塊，可以多元素、大范圍地對不同的對象進行監測，最大程度保障監測的全面性和可靠性。（2）應急預案子系統：負責突發情況發生以前的準備工作和事件發生以后的行動方案確定，是能夠在最短時間內通過最有效的方式排除隱患的必要程序。它包含了應急預案備份、應急演練、應急培訓、應急宣傳、應急預案研討等模塊。該系統功能針對民眾和專業人員兩方面，向民眾宣傳基本常識和技能并使其了解和掌握，對專業人員則是有組織性、有目的性地進行險情模擬分析和演練。（3）應急反應子系統：突發事件發生后的快速反應、數據的實時上傳、行動的統一指揮、物資的調配等均由該系統統一協調，避免了以往因缺少統一指揮而造成的不必要的行動混亂等問題。此系統包含信息實時聯動上傳、應急救援信息發布、應急物資調配、協調人員行動、快速決策執行等模塊。（4）應急保障子系統：主要為應急指揮調度系統提供保障，從后勤、信息分配等方面為指揮系統提供實時數據分析。此子系統包含專業隊伍培訓、物資籌備、交通運輸、通信保障、醫療救護等模塊。（5）指揮調度子系統：通過對媒體、環境、氣象等數據的分析，根據實際情況和大數據信息的反饋做出準確的判斷和正確及時的行動方案，確保行動的成功。此子系統包含了資源部署、人員疏散、行動信息發布以及其他信息采集分析等模塊。（6）應急善后處理子系統：負責事件的處理和善后工作，包括了事件發生的數據記錄和行動的實施評估以及對民眾造成損害的統計等，并將當次事件作為案例加入到預案研討和演練中去，避免再次發生類似的事故。此子系統包含了受損統計、行動評估、應急案例記錄等模塊。

4結語

本系統融合了大數據、物聯網、云平臺三種當下流行的技術，對傳統模式下的應急管理體系進行了全方位的升級，解決了傳統管理模式下所存在的諸多問題。該系統在實時性、信息交換性、數據的傳遞、數據的分析和數據的處理方面相較于傳統模式都有了質的飛躍，并且在應用上受用面更廣、功能更豐富，面對常見的應急管理事項都能夠快速反應、快速解決。智慧社區應急服務管理系統是城市安全保障方面最前沿的科技成果，是未來城市發展的必然方向，對于突發事件的處理、潛在風險的發現和監管有著不可多言的重要性。該系統對智慧城市的建設甚至是社會各個方面的發展都會產生重要影響，有著較大的發展潛力。

作者:宋義 邵開麗 王艷杰 單位:黃河科技學院工學部